Herança da resistência à mancha-angular do feijoeiro e identificação de marcadores moleculares flanqueando o loco de resistência

A mancha-angular, cujo agente causal é o fungo Phaeoisariopsis griseola, é uma das principais doenças do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris). Os marcadores moleculares disponíveis ainda não são suficientes para monitorar todos os genes de resistência a essa doença. Por isso, objetivou-se neste trabalho estudar a herança da resistência aos patótipos 63.39 e 31.23 de P. griseola, em populações derivadas de 'Ouro Negro' (ON) e 'US Pinto 111' (PT), e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência presentes nessas cultivares. Quando inoculadas com o patótipo 63.39, as plantas ON, F1 (ON x PT) e 3/4 da população F2 mostraram-se resistentes enquanto que PT e 1/4 da população F2 foram suscetíveis. Quando inoculadas com o patótipo 31.23, as plantas PT e 1/4 das famílias F2:3 foram resistentes e todas as demais, suscetíveis. Esses dados indicam que a resistência proveniente de ON é conferida por um gene dominante enquanto que a de PT, por um recessivo. Esses dois genes segregaram independentemente. Amostras de DNA das plantas F2 foram amplificadas pela técnica de RAPD (random amplified polymorphic DNA) de acordo com a estratégia de análise de bulks segregantes. Foram identificados os marcadores OPM02(460C) e OPAA19(600C,) respectivamente a 5,3 e 10 centimorgans (cM) do loco de resistência proveniente de ON. Eles flanqueiam este loco e, quando empregados simultaneamente, proporcionam uma eficiência de seleção de 97,4%. Não foram identificados marcadores para o loco de resistência proveniente de PT.

Resistência de cultivares de feijoeiro-comum à ferrugem e à mancha-angular em condições de casa de vegetação

Foram inoculadas 17 cultivares de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) recomendadas para plantio em Minas Gerais com cinco patótipos (6, 7, 9, 10 e 12) de Uromyces appendiculatus e cinco (63.55, 31.23, 63.39, 31.55 e 63.23) de Phaeoisariopsis griseola. Foi conduzido um ensaio separadamente para cada um dos patótipos dos dois patógenos, totalizando 10 ensaios. Nos ensaios de ferrugem foi avaliada a freqüência de infecção (FI) e estimado o tamanho médio das pústulas (TMP) e, nos ensaios de mancha-angular foram avaliados os sintomas utilizando uma escala de notas variando de 1 a 9. A maioria das cultivares se mostrou suscetível a pelo menos três dos cinco patótipos de ferrugem. As cultivares mais suscetíveis foram Roxo 90 e Meia Noite e a mais resistente foi a Ouro Negro, a qual apresentou proteção completa aos cinco patótipos testados. Com relação à mancha angular, além do Roxo 90, as cultivares Carioca MG, Pérola, Carioca 1030 e Aporé, extensivamente plantadas em Minas Gerais, foram altamente suscetíveis. As cultivares Ouro Negro e EMGOPA 201-Ouro apresentaram genes de resistência a diferentes patótipos e a combinação desses genes em uma nova cultivar resultaria em resistência a todos os patótipos testados.

Mapeamento de genes de resistência do feijoeiro à ferrugem, antracnose e mancha-angular usando marcadores RAPD

A organização de diferentes genes de resistência da cultivar Ouro Negro de feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris) à ferrugem, antracnose e mancha-angular foi estudada com o auxílio de marcadores moleculares. Uma população de 154 linhas endogâmicas recombinantes (RIL's) obtidas do cruzamento entre as cultivares Ouro Negro e Rudá foram inoculadas com sete raças fisiológicas de Uromyces appendiculatus, três de Colletotrichum lindemuthianum, e quatro de Phaeoisariopsis griseola. Amostras de DNA de cada uma das RIL's foram amplificadas via PCR utilizando 70 diferentes primers. A análise da segregação da resistência à ferrugem, antracnose e mancha-angular na população de 154 RIL's revelou diferentes modos de herança para a resistência a cada uma das raças fisiológicas. A análise de ligação genética revelou que os diferentes genes de resistência à ferrugem e à antracnose estão no mesmo grupo de ligação. Os genes de resistência à mancha-angular também foram mapeados juntos, porém em outro grupo de ligação. Verificou-se neste trabalho que a utilidade dos marcadores RAPD, previamente identificados como ligados a genes de resistência do feijoeiro a doenças foi restrita. Apenas cinco dos 38 marcadores moleculares testados foram validados na população de RIL's como ligados aos genes de resistência à ferrugem e à antracnose. Três novos marcadores (OBA16(669) e OBA16(583) a 10,4 cM em acoplamento e OAD9(3210) a 13,9 cM em repulsão) ligados ao bloco gênico de resistência da cultivar Ouro Negro à mancha-angular foram identificados.

Quantificação de componentes monocíclicos da mancha angular do feijoeiro

Foram realizados experimentos em ambiente controlado, em câmaras de crescimento, com duas cultivares de feijoeiro (Phaseolus vulgaris), Rosinha e Carioca, para a quantificação de componentes monocíclicos da mancha angular. Os componentes monocíclicos avaliados foram: período de incubação, severidade da doença e taxa de crescimento das lesões, sob as temperaturas de 6, 10, 14, 17, 21, 25, 29 e 33 ºC. Nenhum sintoma da mancha angular ocorreu em 6 e 33 ºC. A severidade da mancha angular foi elevada na faixa de temperatura entre 20 e 25 ºC e o período de incubação foi favorecido pela temperatura de 25 ºC, para as duas cultivares testadas. Esta temperatura também proporcionou a maior taxa de crescimento das lesões e estes dados foram ajustados, em função da temperatura por uma equação do primeiro grau. O efeito do período de molhamento foliar (5, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 e 54 h) na severidade da doença também foi avaliado. A severidade da mancha angular do feijoeiro aumentou com o aumento da duração do molhamento foliar até o máximo de 54 h. As variações de severidade da mancha angular do feijoeiro, em relação ao número de horas de molhamento foliar, foram explicadas pelo modelo de Richards. A função Beta-Richards explicou o efeito combinado da temperatura e da duração do molhamento foliar na severidade da mancha angular do feijoeiro para ambas as cultivares.

Determinação das condições climáticas que favorecem o desenvolvimento da ferrugem e da mancha angular do feijoeiro

Este trabalho objetivou estudar o efeito da temperatura e do molhamento foliar no desenvolvimento da ferrugem e da mancha angular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris). Foram conduzidos ensaios em condições de campo durante os plantios das águas (outubro a dezembro), de inverno (maio a agosto) e da seca (fevereiro a maio). Os ensaios foram instalados em blocos casualizados com três repetições e dois tratamentos. Os tratamentos consistiram de: 1) inoculação com Uromyces appendiculatus e 2) inoculação com Phaeoisariopsis griseola. No inverno, a ferrugem ocorreu com maior intensidade, atingindo um valor máximo de severidade (Ymax) igual a 1,3 e as maiores taxas de crescimento (0,09, 0,04 e 0,07 aos 34, 55 e 62 dias, respectivamente), devido à predominância, nessa época, de temperaturas inferiores a 21,1 °C, e de maior número de horas diárias com temperaturas menores ou iguais a 16 °C, quando ocorreu molhamento foliar. Nos plantios das águas e da seca, a mancha angular ocorreu com maior intensidade, atingindo Ymax iguais a 2,6 e 3,5, respectivamente e as maiores taxas de crescimento (0,06, 0,02 e 0,15 aos 46, 60 e 67 dias, respectivamente, no plantio das águas, e 0,13 e 0,38 aos 51 e 58 dias, respectivamente, no plantio da seca), devido à predominância, nessa época, de temperaturas superiores a 21,1 °C, quando ocorreu molhamento foliar e não ocorrência de temperaturas menores ou iguais a 16 °C. Com esse estudo pôde-se caracterizar, em função das condições climáticas, o plantio de inverno como favorável à ocorrência da ferrugem e os plantios da água e da seca como favorável à ocorrência da mancha angular.

Novas fontes de resistência do feijoeiro comum à mancha angular

Vinte e oito genótipos, incluindo cultivares de algumas instituições de pesquisa e linhagens do programa de melhoramento da Embrapa Arroz e Feijão, foram avaliados quanto a resistência a oito patótipos do fungo Phaeoisariopsis griseola, agente causal da mancha angular do feijoeiro comum. Estes genótipos foram inoculados aos 14-16 dias após o plantio com uma suspensão contendo 2,0 x 10(4) conídios mL-1. Os sintomas foram avaliados de 14 a 18 dias após a inoculação, utilizando uma escala de nove graus onde foram consideradas resistentes (reação compatível) as plantas que apresentaram os graus de 1 a 3 e suscetíveis (reação incompatível), as que apresentaram os graus de 4 a 9. Os genótipos 'Ouro Negro' e 'LM 202202530' apresentaram reação de resistência a oito e a sete dos oito patótipos utilizados, respectivamente. A cultivar BRS Requinte foi resistente a cinco patótipos e as cultivares BRS Pontal e Cornell 49-242 foram resistentes a apenas quatro patótipos.

Reação de cultivares de feijoeiro comum à mancha angular em casa de vegetação

Foi avaliada a reação de 23 genótipos de feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris) à mancha angular causada por Phaeoisariopsis griseola, utilizando os isolados monospóricos Ig 664 e Ig 669, caracterizados como os patótipos 63.23 e 63.19, respectivamente. Quatorze dias após a semeadura (estádio V3), as plantas foram inoculadas com uma suspensão contendo 2,5 x 10(4) conídios/mL, nas faces adaxial e abaxial da primeira folha trifoliolada. A avaliação dos sintomas foi efetuada aos 14 e 18 dias após a inoculação, utilizando-se uma escala variando de 1 (sem sintomas) a 9 ( > 25% da área foliar com lesões de mancha angular). Das cultivares analisadas, BRS Valente, CNFC 10281, CNFP 10138, BRS Grafite, BRS Requinte, BRS Pontal, MAR 02, Cornell 49-242 e AND 277 foram resistentes aos dois isolados. As cultivares Carioca Rubi, CNFC 9504, CNFC 10150 e Soberano foram suscetíveis aos dois patótipos testados. O patótipo 63.23 foi o mais virulento. As novas fontes de resistência à mancha angular identificadas neste trabalho podem ser utilizadas em programas de melhoramento do feijoeiro comum, que visem incorporar resistência em novas cultivares.

Hybrid du/dt-filter in frequency converter applications

The aim of the thesis is to investigate the hybrid LC filter behavior in modern power drives; to analyze the influence of such a du/dt filter on the control system stability. With the implementation of the inverter output RLC filter the motor control becomes more complicated. And during the design process the influence of the filter on the motor should be considered and the filter RLC parameters should be constrained.

Frequency converter protection against supply network phenomena

This master’s thesis is focused on power supply network disturbances and their effects on the frequency converter – one of the components of modern process crane electrical system. The most critical disturbance types, their causes and the effect they bring to crane electrical system was determined in this work. Variety of protective devices used for mitigation of disturbances is investigated. Device protection solutions for the frequency converter used in crane applications are presented. Analyses of the power supply requirements for frequency converter and various components of crane electrical system were carried out and as a result the crane power supply requirements list that guarantees normal crane operation was built. This list is to be included in crane projects for troubleshooting purposes in order to determine potentially dangerous network.

Distributed ControlArchitecture of Power Electronics Building-Block-Based Frequency Converters

The increasing power demand and emerging applications drive the design of electrical power converters into modularization. Despite the wide use of modularized power stage structures, the control schemes that are used are often traditional, in other words, centralized. The flexibility and re-usability of these controllers are typically poor. With a dedicated distributed control scheme, the flexibility and re-usability of the system parts, building blocks, can be increased. Only a few distributed control schemes have been introduced for this purpose, but their breakthrough has not yet taken place. A demand for the further development offlexible control schemes for building-block-based applications clearly exists. The control topology, communication, synchronization, and functionality allocationaspects of building-block-based converters are studied in this doctoral thesis. A distributed control scheme that can be easily adapted to building-block-based power converter designs is developed. The example applications are a parallel and series connection of building blocks. The building block that is used in the implementations of both the applications is a commercial off-the-shelf two-level three-phase frequency converter with a custom-designed controller card. The major challenge with the parallel connection of power stages is the synchronization of the building blocks. The effect of synchronization accuracy on the system performance is studied. The functionality allocation and control scheme design are challenging in the seriesconnected multilevel converters, mainly because of the large number of modules. Various multilevel modulation schemes are analyzed with respect to the implementation, and this information is used to develop a flexible control scheme for modular multilevel inverters.

White mold intensity on common bean in response to plant density, irrigation frequency, grass mulching, Trichoderma spp., and fungicide

The purpose of this study was to evaluate the efficiency of integrated managements on white mold control on common bean. Initially, in vitro testing was made to assess the antagonism of 11 Trichoderma isolates against Sclerotinia sclerotiorum and to investigate fungicides (fluazinam and procymidone) inhibitory effects on those fungi. In two field experiments the following combinations were tested: irrigation frequencies (seven or 14 days), plant densities (six or 12 plants per meter), and three disease controls (untreated control, fungicide or Trichoderma spp.). In a third experiment plant densities were replaced by grass mulching treatments (with or without mulching). Fluazinam was applied at 45 and 55 days after emergence (DAE). The antagonists T. harzianum (experiments 1 and 3) and T. stromatica (experiment 2) were applied through sprinkler irrigation at 10 and 25 DAE, respectively. Most of the Trichoderma spp. were effective against the pathogen in vitro. Fluazinam was more toxic than procymidone to both the pathogen and the antagonist. Fungicide applications increased yield between 32 % and 41 %. In field one application of Trichoderma spp. did not reduce disease intensity and did not increase yield. The reduction from 12 to six plants per meter did not decrease yield, and disease severity diminished in one of the two experiments. It is concluded that of the strategies for white mold control just reduction of plant density and applications of fungicide were efficient.

Indução de resistência em feijoeiro a mancha angular por extratos de micélio de Pycnoporus sanguineus

O feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) está entre as principais culturas da agricultura nacional e pode ser afetada por várias doenças, como a mancha angular causada por Pseudocercospora griseola. Com o objetivo de desenvolver métodos alternativos ao químico para o controle desta doença, verificou-se o potencial de extratos de micélio de Pycnoporus sanguineus para atividade antimicrobiana in vitro contra P. griseola e para indução de resistência e ativação de enzimas de defesa em feijoeiro, como peroxidase, polifenoloxidase e β-1,3-glucanase, além de sua influência nos teores de proteínas e clorofilas. Os experimentos in vitro e em casa de vegetação foram constituídos pelos extratos de micélio de P. sanguineus e dos controles água, acibenzolar-S-metil (ASM: 75 mg i.a./L) e fungicida azoxystrobin (40 mg i.a./L). In vitro o extrato de micélio apresentou efeito sobre o crescimento micelial, a esporulação e a germinação de esporos de P. griseola. In vivo a severidade foi reduzida em 93% e 50% em casa de vegetação e a campo respectivamente, em relação ao controle água. A atividade das enzimas peroxidase e polifenoloxidase e os teores de proteínas e clorofilas foram maiores nas plantas tratadas com o extrato. Estes resultados indicam a eficiência de P. sanguineus para o controle alternativo da mancha angular do feijoeiro.

Weather based warning systems for bean angular-leaf-spot and anthracnose

Data available in the literature were used to develop a warning system for bean angular leaf spot and anthracnose, caused by Phaeoisariopsis griseola and Colletotrichum lindemuthianum, respectively. The model is based on favorable environmental conditions for the infectious process such as continuous leaf wetness duration and mean air temperature during this subphase of the pathogen-host relationship cycle. Equations published by DALLA PRIA (1977) showing the interactions of those two factors on the disease severity were used. Excell spreadsheet was used to calculate the leaf wetness period needed to cause different infection probabilities at different temperature ranges. These data were employed to elaborate critical period tables used to program a computerized electronic device that records leaf wetness duration and mean temperature and automatically shows the daily disease severity value (DDSV) for each disease. The model should be validated in field experiments under natural infection for which the daily disease severity sum (DDSS) should be identified as a criterion to indicate the beginning and the interval of fungicide applications to control both diseases.

Monitoring of centrifugal pump operation by a frequency converter

Centrifugal pumps are widely used in industrial and municipal applications, and they are an important end-use application of electric energy. However, in many cases centrifugal pumps operate with a significantly lower energy efficiency than they actually could, which typically has an increasing effect on the pump energy consumption and the resulting energy costs. Typical reasons for this are the incorrect dimensioning of the pumping system components and inefficiency of the applied pump control method. Besides the increase in energy costs, an inefficient operation may increase the risk of a pump failure and thereby the maintenance costs. In the worst case, a pump failure may lead to a process shutdown accruing additional costs. Nowadays, centrifugal pumps are often controlled by adjusting their rotational speed, which affects the resulting flow rate and output pressure of the pumped fluid. Typically, the speed control is realised with a frequency converter that allows the control of the rotational speed of an induction motor. Since a frequency converter can estimate the motor rotational speed and shaft torque without external measurement sensors on the motor shaft, it also allows the development and use of sensorless methods for the estimation of the pump operation. Still today, the monitoring of pump operation is based on additional measurements and visual check-ups, which may not be applicable to determine the energy efficiency of the pump operation. This doctoral thesis concentrates on the methods that allow the use of a frequency converter as a monitoring and analysis device for a centrifugal pump. Firstly, the determination of energy-efficiency- and reliability-based limits for the recommendable operating region of a variable-speed-driven centrifugal pump is discussed with a case study for the laboratory pumping system. Then, three model-based estimation methods for the pump operating location are studied, and their accuracy is determined by laboratory tests. In addition, a novel method to detect the occurrence of cavitation or flow recirculation in a centrifugal pump by a frequency converter is introduced. Its sensitivity compared with known cavitation detection methods is evaluated, and its applicability is verified by laboratory measurements for three different pumps and by using two different frequency converters. The main focus of this thesis is on the radial flow end-suction centrifugal pumps, but the studied methods can also be feasible with mixed and axial flow centrifugal pumps, if allowed by their characteristics.